муханин. Муханин Л.Г. ОВЗ. Информационных технологий, механики и оптики
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
H/h – скользящие. Наименьший зазор в посадках равен нулю. Они установлены на всем диапазоне точностей сопрягаемых размеров (квалитеты с 4 по 12). В точных квалитетах они применяются как центрирующие посадки, т.е. обеспечивают высокую степень совпадения центра вала с центром (осью) сопрягаемого с ним отверстия. Допускают медленное вращение и продольное перемещение, чаще всего используемое при настройках и регулировках. Примеры назначения скользящих посадок показаны на рис. 26. Рис . 26. Применение скользящих посадок H7/h6 а б H7/h6 Посадка H7/h6 применяется в неподвижных соединениях при высоких требованиях к точности центрирования часто разбираемых деталей: сменные зубчатые колеса на валах, фрезы на оправках, центрирующие корпуса под подшипники качения, сменные кондукторные втулки и т.д. Посадки H8/h7, H8/h8 имеют примерно такое же назначение, что и посадка H7/h6, но характеризуются более широкими допусками, облегчающими изготовление детали. Посадки H/h в более грубых квалитетах (с 9 по 12) предназначены для неподвижных и подвижных соединений малой точности. Применяются для посадки муфт, звездочек, шкивов на валы, неответственных шарниров и т.д. Посадки H/g, G/h – «движения». Обладают минимальным по сравнению с другими посадками гарантированным зазором. Такие посадки установлены только в точных квалитетах с 4-го по 7-й. Применяются для плавных, чаще всего возвратно-поступательных перемещений, допускают медленное вращение при малых нагрузках. Посадки H6/g5, H7/g6 применяются в плунжерных и золотниковых парах, в шпинделях делительных головок и т.д. Посадки H/f, F/h – «ходовые». Характеризуются умеренным гарантированным зазором. Применяются для обеспечения свободного вращения в подшипниках скольжения общего назначения при легких и средних режимах работы со скоростями не более 150 рад./с. и в опорах поступательного перемещения. Посадки H7/f7, H8/f8 применяются в подшипниках скольжения коробок передач различных станков, в сопряжениях поршня с цилиндром в компрессорах и т.п. Посадки H/e, E/h – «легкоходовые». Обладают значительным гарантированным зазором, вдвое большим, чем у ходовых посадок. Применяются для свободного вращательного движения при повышенных режимах работы со 35 скоростями более 150 рад./с., а также для компенсации погрешностей монтажа и деформаций, возникающих во время работы. Посадки H7/e8, H8/e8применяются для подшипников жидкостного трения турбогенераторов, больших электромашин, коренных шеек коленчатых валов. Посадки H/d, D/h – «широкоходовые». Характеризуются большим гарантированным зазором, позволяющим компенсировать значительное отклонение расположения сопрягаемых поверхностей и температурные деформации и обеспечить свободное перемещение деталей или их регулировку и сборку. Посадки H8/d9, H9/d9применяются для соединений с невысокими требованиями к точности, для подшипников трансмиссионных валов, для поршней в цилиндрах компрессоров. Посадка H11/d11 применяется для крышек подшипников и распорных втулок в корпусах, для шарниров и роликов на осях. Посадкипереходные. Особенностипосадок В рассматриваемом виде сопряжений могут получаться как зазоры, так и натяги. На рис. 27,а приведена в сокращенном варианте схема расположения полей допусков переходных посадок в системе отверстия для размеров до 500мм. Рис . 27. Переходные посадки H7/js6 S S S S 99.5% 69% 82% 99.5% 0 H7/k6 H7/m6 H7/n6 б + m5 H6 js6 k6 m 6 H7 js7 - предпочтительные посадки k5 n5 n6 k7 js5 m 7 n7 H8 a О - Распределение вероятностей получения узлов с зазорами и натягами в партии соединений с переходными посадками показано на рис. 27.б. Так почти все узлы (около 99,5%) с посадкой H7/js6 получаются с зазором, с посадкой H7/n6 – с натягом. Большинство (примерно 2/3) узлов с посадкой H7/h6 получаются с зазором, с посадкой H7/m6 – с натягом (более 4/5 узлов). 36 Переходные посадки применяются только в точных квалитетах – с 4-го по 8-й и используются как центрирующие посадки. Предназначены для неподвижных, но разъемных соединений, так как обеспечивают легкую сборку и разборку соединения Переходные посадки требуют, как правило, дополнительного крепления соединяемых деталей (шпонками, штифтами, болтами и др.) Особенностиприменениянекоторыхрекомендуемыхпереходныхпосадок Посадки H/js, Js/h – «плотные». Вероятность получения натяга не выше 5% и, следовательно, в сопряжении образуются преимущественно зазоры. Обеспечивают легкую собираемость. Посадка Н7/js6применяется для сопряжения стаканов подшипников с корпусами, небольших шкивов и ручных маховиков с валами. Посадки H/k, K/h – «напряженные». Вероятность получения натяга у них от 24 до 68%, однако, из-за влияния отклонений формы, особенно при большой длине соединения, зазоры в большинстве случаев не ощущаются. Обеспечивают хорошее центрирование. Сборка и разборка : без значительных усилий. Посадка Н7/k6широко применяется для сопряжения зубчатых колес. Посадки H/m, M/h – «тугие». Вероятность получения натяга от 60 до 98%. Обладают высокой степенью центрирования. Сборка и разборка требуют значительных усилий и осуществляются только при ремонте. Посадка Н7/m6применяется для сопряжения зубчатых колес, шкивов, маховиков, для установки тонкостенных втулок в корпуса и т.д. Посадки H/n, N/h –«глухие». Вероятность получения натяга в пределах 88 – 100%. Обладают высокой степенью центрирования. Разбираются только при капитальном ремонте. Посадка H7/n6применяется для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, для установки постоянных кондукторных втулок, штифтов и т.д. Посадки с натягом. Особенности посадок В сопряжении рассматриваемого вида образуются только натяги. На рис. 28 приведена в сокращенном варианте схема расположения полей допусков посадок с натягом в системе отверстия для размеров до 500 мм. r5 H6 s5 p6 r6 s6 s7 t6 u7 s7 u8 x8 z8 H7 H8 - предпочтительные посадки Рис . 28. Посадки с натягом p5 r5 + - О 37 Посадки применяются только в точных квалитетах, используются для передачи крутящих моментов и осевых сил без дополнительного крепления. Посадки предназначены для неподвижных и неразъемных соединений. Относительная неподвижность обеспечивается силами трения, возникающими на контактирующих поверхностях вследствие упругой деформации, создаваемой натягом при сборке соединения. Преимущество посадок – отсутствие дополнительного крепления, что упрощает конфигурацию деталей и их сборку. Особенностиприменениянекоторыхрекомендуемыхпосадокснатягом Посадки H/p, P/h – «легкопрессовые». Имеют минимальный гарантированный натяг. Обладают высокой степенью центрирования. Применяются, как правило, с дополнительным креплением. Посадка H7/p6применяется для сопряжения тяжело нагруженных зубчатых колес, установочных колец, тонкостенных втулок в корпуса. Посадки H/r, H/s, H/t, R/h, h/S, T/h – «прессовые средние». Имеют умеренный гарантированный натяг. Применяются как с дополнительным креплением, так и без него. Посадки H7/r6,H7/s6применяются для сопряжения зубчатых и червячных колес с валами в условиях тяжелых ударных нагрузок с дополнительным креплением. Посадки H/u, H/x, H/z, U/h – «прессовые тяжелые». Имеют большой гарантированный натяг. Предназначены для соединений, на которые воздействуют большие, в том числе и динамические нагрузки. При больших объёмах производства очень важно учитывать характер рассеяния действительных размеров деталей в пределах допуска (чем больше партия, тем он ближе к нормальному или гауссову распределению) и оценивать работоспособность сопряжения по средним значениям зазоров или натягов. Допуски и посадки для размеров менее 1 мм Детали малых размеров применяются в точном приборостроении, в часовой промышленности и др. В часовом производстве, например, около 40% сопрягаемых деталей имеют размеры менее 1 мм. Для размеров до 1 мм квалитеты 14 – 18 не применяются. В посадках с зазором не предусмотрены отклонения валов a, b, c и отверстий A, B, C, но предусмотрены промежуточные отклонения cd, ef, fg валов и CD, EF, FG отверстий. Все рекомендуемые посадки образуются сочетанием сопрягаемых деталей одного квалитета, т.е. с одинаковыми допусками для отверстия и вала, так как трудоемкость обработки точного вала не меньше трудоемкости обработки точного отверстия. В стандарте установлен большой набор рекомендуемых полей допусков, особенно для посадок с зазором. С учетом высоких требований к точности изготовления деталей в приборостроении этот набор полей допусков смещён в 38 сторону более точных квалитетов по сравнению с рядом полей допусков для размеров 1-500 мм. В каждом квалитете допуски на все размеры менее 1 мм назначаются одинаковыми. Однако стандарт устанавливает три интервала размеров: до о.1 мм, 0.1 – 0.3 мм, 0.3 -<1.0 мм. Для каждого интервала размеров даются рекомендуемые посадки. В таблице 10 в качестве примера приведено несколько рекомендуемых посадок в системе отверстия. Рекомендуемые посадки в системе отверстия Таблица 10 Интервалы размеров, мм Посадки до 0.1 --- --- --- H7/f7 H6/fg6 H5/g5 H6/h6 0.1 – 0.3 --- H6/e6 H6/ef6 H8/f8 H6/fg6 H5/g5 H6/h6 0.3 - 1 H8/cd8 H7/d7 H7/ef7 H8/ef8 H7/fg7 H6/g6 H7/h7 Допуски и посадки для размеров свыше 500 мм Детали больших размеров применяются в основном в тяжелом машиностроении, станкостроении, транспортном машиностроении. Диапазон 500 – 3150 мм разбит на 8 основных интервалов Для квалитетов 2 – 18 значения безразмерного коэффициента k (число единиц допуска) те же, что и для размеров до 500 мм, для квалитетов 01,0 и 1они установлены равными 1, 2 и 2 соответственно. Различные посадки образуются сочетанием полей допусков отверстия и вала или одного квалитета, или допуск отверстия на один квалитет грубее допуска вала. Допуски и посадки деталей из пластмасс Особые физико-химические и другие свойства п/м: - большой коэффициент линейного расширения; - высокие электро-, тепло-, звукоизоляционные свойства; - небольшая масса; - низкая стоимость. Поля допусков и рекомендуемые посадки регламентированы ГОСТ25349-88 Вследствие усадкипри формообразовании и при эксплуатации поля допусков устанавливаются не точнее 8-го квалитета. Допуски на несопряженные размеры деталей из пластмассназначают по квалитетам 14 – 18 с применением полей допусков валов h и js и отверстий H и JS. Кроме рекомендуемых полей допусков стандарт устанавливает дополнительные поля ay11, az11, AY11, AZ11 – для образования посадок с большими зазорами для сопряжений, работающих в условиях повышенных влажностей и температур. Рекомендуемые посадки образуются при одинаковых допусках отверстия и вала, то есть одного квалитета. 39 Допуски размеров несопрягаемых поверхностей Размеры несопрягаемых поверхностей, или свободные размеры, не входят в состав размерных цепей, не влияют на характер сопряжений, не влияют на эксплуатационные показатели узла или механизма. На свободные размеры до 1 мм назначают допуски по 11 – 13 квалитетам; свыше 10000 мм – по 12 - 18 квалитетам. Для свободных размеров установлены самые простые расположения полей допусков: H, h, js. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками На чертежах деталей с многочисленными несопрягаемыми линейными и угловыми размерами допускается не указывать предельные отклонения непосредственно после каждого номинального размера, а давать их общей записью в технических требованиях согласно ГОСТ 23670-83. Стандарт распространяется на все размеры гладких элементов, получаемых разными способами обработки и формообразования и из любых материалов. Неуказанные предельные отклонения линейных размеров, кроме размеров закруглений и фасок, назначают как по квалитетам, так и по специальным классам точности для укрупненных интервалов линейных размеров (табл. 11). Классы точности для укрупненных интервалов линейных размеров Таблица 11 Значения допуска, мм для интервалов размеров, мм Класс точности Обознач. 0.5-3 3 - 6 6 - 30 30 - 120 120-315 Св. 315 Точный t 1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 Средний t 2 0.2 0.2 0.4 0.6 1.0 1.6 Грубый t 3 0.3 0.4 1.0 1.6 2.4 4.0 Очень грубый t 4 0.3 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 Гладкие конические соединения Важными свойствами конических соединений являются: - самоцентрируемость деталей; - регулируемость характера сопряжения; - простота обеспечения герметичности соединения (обеспечивается индивидуальной притиркой деталей по коническим поверхностям; широко используется от изделий бытовой сантехники – краны, до изделий машиностроения и транспорта – всевозможные клапаны, иглы карбюраторов и др.). Гладкие конические соединения получают сопряжением двух деталей – наружного и внутреннего конусов. Основные элементы конуса представлены на рис. 29. Параметрами конуса являются диаметры большого и малого оснований конуса, угол конуса α , длина конуса L и конусность С, определяемая как отношение разности диаметров конуса к длине конуса: ) 2 / ( 2 α tg L d D C = − = 40 Конусность задается в виде отношения 1 : L. Например, 1 = C : 10 означает, что на длине конуса 10 мм разность диаметров конуса составит 1мм. Согласно ГОСТ 8593-81 в качестве нормальных приняты конусности 1:200; 1:100; 1:50; 1:20; 1:10; и т. д. до 1:0.289. Различают три вида расположения поля допуска относительно номинального положения при образовании посадок конических соединений: смещение в плюс от номинала (+АТ), смещение в минус (-АТ) и симметричное смещение (+/- АТ/2). Рис .29. Параметры конических соединений α 2 / α 1 2 3 угол между образующими угол между образующей и осью конуса большое основание конуса диаметром D малое основание конуса диаметром d базовая плоскость, смещенная от (1) на L s L длина конуса d D 2 / α α 3 2 1 L s L Допуски углов для образования посадок гладких конических соединений определены ГОСТ 8908 – 81. В таблицах ГОСТ и а чертежах числовую величину допуска задают путем различных обозначений в угловой или линейной мере: в радианах, градусах, длиной отрезка (катета), перпендикулярного меньшей стороне угла. Во всех этих выражениях допуски разделены на 17 степеней точности. По способу фиксации взаимного осевого положения конусов (рис. 30) различают посадки: а) с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов (до совмещения базовых плоскостей); б) с фиксацией по заданному осевому расстоянию Zp между базовыми плоскостями; в) с фиксацией по заданному осевому смещению Еот положения в момент соприкосновения; г) с фиксацией по заданному усилию запрессовки F. 41 Неподвижные конические соединения применяют для передачи крутящего момента; плотные соединения – для создания газо- водо- маслонепроницаемости и для центрирования; подвижные соединения для получения постоянного зазора, регулируемого за счет взаимного осевого перемещения деталей. По построению сопрягаемых поверхностей конусы инструментов разделяются на три основные группы: конусы Морзе (конусность близка к 1 : 20); конусы метрические (конусность равна 1 : 20); конусы, применяемые в станках с ЧПУ (конусность 7 : 24). Рис . 30.Посадки конических соединений /2 /2 N S max S min /2 Z p =0 S max N max /2 а б в посадка с гарантированным зазором переходная посадка посадка с натягом E Z p Примеры решения задач 1. Пример определения сравнительной точности размера. Какой из указанных размеров деталей требует наиболее точной обработки: 008 0 8 ± ; 27 007 0 028 0 − − ; 64 010 0 022 0 + − ? Решение. Точность размера определяется количеством единиц допуска k , содержащихся в допуске Т размера по формуле к=Т/i, где i - единица допуска, мкм, которую можно определить по приближенной формуле 3 5 0 D i = . Чем меньше k , тем точнее размер. 16 ) 8 5 0 /( 16 3 1 = = k ; 14 ) 27 5 0 /( 21 3 2 = = k ; 16 ) 64 5 0 /( 32 3 3 = = k . Следовательно, самый точный размер 27 мм. 2. Укажите вид посадки, если допуск посадки T s = 29 мкм и наибольший зазор S max = 26 мкм. Решение. Из формулы T s =S max - S min определяем S min =-3 мкм, (рис. 31), то есть N max =+3 мкм, следовательно, посадка переходная. 42 Рис . 33. К примеру 4 T D T d 1 5 EI=-28 ei= -9 T D T d S min =-3 S m a x = 2 6 ES ei Рис . 31. К примеру 2 es EI T D Td N m = 1 7 N m a x = 3 4 Рис . 32. К примеру 3 3. Укажите вид посадки, если N max =34 мкм и N m =17 мкм. Решение. Из формулы N m =0.5(N max + N min ) определяется минимальный натяг N min =0, откуда следует, что данная посадка легкопрессовая – предельный случай посадок с натягом (рис. 32). 4. Укажите вид посадки, если известны допуск посадки 24 мкм, допуск отверстия 15 мкм, нижнее отклонение отверстия равно -28 мкм, нижнее отклонение вала равно -9 мкм. Решение. ES=EI+T D =-28+15=-13 мкм; S max =ES-ei=-13-(- 9)=-4 мкм; то есть N min =4 мкм. Из формулы T D +T d =T N получаем T d =24-15=9 мкм. es=ei+T d =-9+9=0. Поскольку S min =EI-es=-28-0=-28 мкм, или N max =28 мкм, следовательно, посадка с гарантированным натягом (рис. 33). 5. Отверстие номинального диаметра 40 мм имеет допуск 21 мкм и верхнее отклонение, равное нулю. При соединении свалом образуется посадка с наибольшим натягом +14 мкм. Определить допуск вала в мкм, если его нижнее отклонение (–21) мкм. Решение. EI=ES-T D =0-21=-21. es=N max +EI=+14+(-21)=-7. es-ei=T d =(-7)-(- 21)=14 мкм. 6. По номинальному размеру 10 мм и обозначению посадки 10 Н10/d10 определить систему, тип посадки, возможные зазоры и (или) натяги; выполнить графическую иллюстрацию. Решение. Пользуясь таблицами, ГОСТ 25347-89 находим предельные отклонения полей допусков десятого квалитета для размерного диапазона от 6 до 10 мм. Получаем ES=+58 мкм; EI=0 (система отверстия, рис. 34); es=-40 мкм; ei=- 98 мкм. Максимальный зазор в посадке S max =ES-ei=+58-(-98)=156 мкм. Минимальный зазор S min =EI-es=0-(-40)=40 мкм (то есть, посадка с гарантированным зазором). +58 -40 -98 0 S m in = 4 0 S m a x = 1 5 6 H10 d10 1 0 0 Рис . 34. К примеру 6 Рис . 35. К примеру 7 +98 -58 0 S m in = 4 0 S m a x = 1 5 6 D10 h10 1 0 0 +40 43 7. По номинальному размеру 10 мм и обозначению посадки 10 D10/h10 определить систему, тип посадки, возможные зазоры и (или) натяги; выполнить графическую иллюстрацию. Решение. Пользуясь таблицами, ГОСТ 25347-89 находим предельные отклонения полей допусков десятого квалитета для размерного диапазона от 6 до 10 мм. Получаем ES=+98 мкм; EI=+40 мкм; es=0 (система вала, рис. 35); ei=- 58 мкм. Максимальный зазор в посадке S max =ES-ei= +98-(-58)=156 мкм. Минимальный зазор S min =EI-es=+40-0=40 мкм (то есть, посадка с гарантированным зазором). Тесты 1. Укажите вид посадки, которая имеет допуск посадки 34 мкм и наибольший натяг, равный: а) 17 мкм; б) 35 мкм; в) 31 мкм; г) 0; д)34 мкм. 2. Укажите вид посадки, которая имеет наибольший зазор 24 мкм и средний зазор, равный: а) 16 мкм; б) 6 мкм; в) 12 мкм; г) 0. 3. Укажите вид посадки, которая имеет наибольший натяг 24 мкм и средний натяг, равный: а) 12 мкм; б) 0; в) 14 мкм; г) 11 мкм. 4. Укажите вид посадки, которая имеет наибольший натяг 19 мкм и средний натяг 7 мкм. 5. Укажите вид посадки, которая имеет наибольший натяг 24 мкм и средний зазор 2 мкм. 6. Укажите вид посадки, которая имеет наибольший зазор 14 мкм и средний натяг 7 мкм. 7. Укажите вид посадки, которая имеет наибольший зазор 37 мкм и средний натяг 25 мкм. 8. Определите T d , мкм, если d=6 мм, d max =5.99 мм, e m =-14 мкм. 9. Варианты ответов: 1)+17; 2)+8; 3)+4; 4)+3; 5)-6. Определите T D , мкм, если D=85 мм, D min =84.98 мм, E m =+7 мкм. 10. Определите d min , если d=40 мм, e m =+0.01 мм и T d =16 мкм. 11. Определите D max , если D= 18 мм, E m =+0.02 мм, T D =8 мкм. Варианты ответов: 1)18.024; 2)18.016; 3)18.01; 4)18.006; 5)17.998. 12. Определите нижнее отклонение, мкм вала, если верхнее отклонение отверстия равно +3 мкм, а наименьший натяг равен 5 мкм. Варианты ответов: 1)+8; 2)+3; 3)+2; 4)-2; 5)-8. 13. Отверстие номинального диаметра 30 мм имеет допуск 21 мкм и верхнее отклонение, равное нулю. При соединении свалом образуется посадка с наибольшим натягом +14 мкм. Определить допуск вала, мкм, если его нижнее отклонение (–20) мкм. Варианты ответов: 1) 5; 2) 9; 3) 13; 4) 15; 5) 27. 14. По данным вариантов, представленных в таблице 12 (номинальный размер, квалитет, обозначение полей допусков), пользуясь таблицами предельных отклонений по ГОСТ 25347-89 представить графически изображения полей допусков; определить величины допусков, максимальные и минимальные зазоры и натяги. Графические построения подтвердить аналитическими расчётами. 44 Варианты сопряжений Таблица 12 № варианта Номинальный размер Сопряжение 1 7 2 17 3 170 H8/e8 4 9 5 29 6 290 H6/k5 7 11 8 22 9 55 H8/s7 10 14 11 41 12 114 D10/h9 13 5 14 15 15 115 H6/n5 16 19 17 49 18 91 H7/g6 19 21 20 42 21 63 F7/h6 22 6 23 26 24 116 Js8/h7 Контрольные вопросы 1. Что такое посадка? 2. Что такое зазор, натяг и каковы условия их образования? 3. Как образуются посадки в системе отверстия? 4. Как образуются посадки в системе вала? 5. Какая из систем посадок является предпочтительной и почему? 6. Что такое система допусков и посадок? 7. Почему в стандартах на допуски и посадки используется понятие «интервал размера»? 8. Как называются ряды точности в ЕСДП? 9. Как связаны квалитеты со способом обработки поверхностей? 10. Как расположены и как обозначаются на чертежах поля допуска основного отверстия и основного вала? 11. Как обозначаются посадки на чертежах сборочных единиц? 12. Чем обосновано введение рекомендуемых и предпочтительных к употреблению посадок? |